Transcript Diapositive 1

Cours 3
Immunité adaptative
Les lymphocytes T et B
(FF)
Plan
1) Immunité Humorale
Historique
Théorie clonale
Les lymphocytes B expriment et secrètent des AC
L’origine des Lymphocytes B
2) Immunité Cellulaire
Historique : Etude des rejets de greffes
Transfert Passif /Transfert Adoptif
Mise en évidence du rôle des lymphocytes T
Coopération entre lymphocytes T et lymphocytes B
3) BCR et TCR
4) Génération des Répertoires T et B
Les Réarrangements géniques
La diversité
Discrimination entre Soi et Non Soi
Tolérance
Immunité humorale
L’origine des anticorps
Paul ERLICH
1908
La théorie des « chaînes latérales »:
chaque cellule porte plusieurs
récepteurs spécifiques dont la
production est stimulée par le
contact avec l’antigène adéquat
Les anticorps préexistent à
l’introduction de l’antigène
Le problème du nombre de récepteurs nécessaires
Les ingrédients d’une théorie sélective qui s’imposera 60 ans plus tard
La théorie de la Sélection Clonale (Burnet - Jerne)
Chaque lymphocyte exprime un type unique de récepteur
spécifique d’un antigène
Frank MacFarlane BURNET
lymphocyte immature
Niels JERNE
clones de lymphocytes matures naïfs
Les lymphocytes B
Les anticorps solubles sont produits par des cellules : les Plasmocytes
Les plasmocytes dérivent de Lymphocytes issus de la moelle osseuse :
les Lymphocytes
B
Les lymphocytes B expriment des anticorps
Anticorps solubles
Plasmocyte sécrétant
membranaires
Lymphocyte B
L’origine des lymphocytes B
1956 Glick B.
les cellules sécrétoires de la
bourse de Fabricius
chez les oiseaux
chez les mammifères
Moelle osseuse
cellules souches
hématopoïétiques
Bursectomie
absence de production
d’anticorps
progéniteur
lymphoïde commun
Lymphocyte B
mature
Immunité cellulaire
de 1900 à 1940 pratiquement aucun intérêt porté aux acteurs cellulaires de l’immunité
Le rejet de
greffe
1
2
3
antiserum
1- greffe d’un morceau de peau d’une souris donneuse à une souris receveuse
de même souche: → pas de rejet.
Rejet en 10 jours
2- greffe entre 2 souris de souches différentes : → rejet du greffon en 10 jours.
3- greffe secondaire d’un 2e greffon de même origine que le 1er sur la même
souris receveuse : → rejet accéléré en 3 jours.
Le rejet de
greffe
1
2
3
4
antiserum
Rejet en 10 jours
4- Distinction entre les greffons des souches A et C → Rejet de A2 en 3 j mais rejet de
C1 en 10 j
Le rejet de
greffe
1
2
3
4
antiserum
5
Rejet en 10 jours
5- la souris greffée avec un morceau de peau d’une souche différente a
reçu préalablement du sérum d’une souris de même souche et qui avait
été greffée avec le même type de greffon : → rejet du greffon en 10 jours.
1953, Peter Medawar : le rejet d’une allogreffe est médiée
par des lymphocytes et non par des anticorps.
Le rejet
de greffe
1
2
3
4
antiserum
5
Rejet en 10 jours
6
6- la souris greffée avec un morceau de peau d’une souche différente a reçu
préalablement les lymphocytes d’une souris de même souche et qui avait été
greffée avec le même type de greffon : → rejet en 3 jours !
Immunisation,
Transfert passif et
Transfert adoptif
Transfert de sérum
anticorps
Transfert de cellules
lymphocytes
(splénocytes = cellules de rate)
Les lymphocytes T
1961, Jacques Miller : le thymus est
essentiel à la fabrication des lymphocytes,
le rejet des allogreffes, les défenses
immunitaires anti-infectieuses.
thymectomie
Jacques MILLER
Transfert de thymocytes
thymectomie
néonatale
thymectomie
néonatale
Immunisation
souriceau nouveau-né A
GR de mouton
souris
souris
devenue adulte
cellules
thymiques
souris A
devenue adulte
Abolition des réponses cellulaires :
rejet de greffe allogénique, hypersensibilité
retardée
Diminution importante de la réponse
humorale
anti-sérum souris A
+ Complément
Lyse des GR de mouton
B
2 types de Lymphocytes qui coopèrent
En 1966 Henry Claman
Nécessité d ’une coopération entre 2 types de lymphocytes, de la moelle
osseuse et du thymus, pour fabriquer des anticorps.
Ouvre la voie au concept de lymphocytes B et T, adopté en 1970.
moelle
osseuse
7 jours
+ hématies
de mouton
numération des
cellules produisant
des anticorps
dans la rate
Thymus
receveur irradié
Expérience de Claman établissant une coopération
entre cellules médullaires et cellules thymiques pour
produire des anticorps
L’immunité adaptative est essentiellement
dépendante des cellules lymphocytaires T et B
qui possèdent un récepteur spécifique à
l’antigène
Lymphocyte T
Lymphocyte B
= BCR
Chaque récepteur BCR ou TCR
contient des régions dites :
constantes « C » ou de structure
et des régions variables « V »
domaines de reconnaissance et
d’interaction avec l’antigène
Génération des
répertoires T et B
Développement des lymphocytes T et B
Diversité des récepteurs
à l’antigène
Au cours de la différenciation
lymphocytaire des processus de
Réarrangements géniques permettent la
production potentielle de milliards de
récepteurs d’antigène de spécificité
unique
Comment obtenir une grande diversité de récepteurs
avec un nombre limité de gènes ?
Les gènes des Ig sont morcelés
La partie variable du Récepteur est issue d’une combinatoire aléatoire
entre un gène V et J pour la chaîne légère des Ig
et entre un gène V+D+J pour la chaîne lourde.
Ces réarrangement géniques expliquent la diversité des Ig.
Les gènes codant pour les chaînes a et b
du TCR sont morcelés
Les réarrangements du TCR génèrent
de la Diversité
Discrimination SOI / NON SOI
SOI
NON SOI
Tolérance
Immunité
Reconnaitre
et
Éliminer
IMMUNITE DES GREFFES ET TOLERANCE
injection de cellule de
rate de souris A
souriceau nouveau-né B
souris A
Peter Brian MEDAWAR
La distinction entre le soi
et le non-soi est acquise
au cours de l’ontogenèse
souris B
devenue adulte
greffe de peau
La greffe prend et se maintient
tout au long de la vie de l’animal
Tolérance innée vis-à-vis des antigènes du Soi
propres à l’individu
Les lymphocytes
exprimant des récepteurs
à l’antigène pour les
molécules du Soi sont
éliminés (délétion) au
cours de la maturation
lymphocytaire
Seuls survivent les clones dont les récepteurs sont spécifiques
d’antigènes exogènes (non-soi) susceptibles d’entrer en contact avec
l’individu au cours de sa vie.
Cours 4
Les récepteurs à l’antigène
Les répertoires T et B
(FF)
Plan
1) Reconnaissance de l’antigène par le BCR ou par le TCR
L’Apprêtement de l’antigène par une cellule présentatrice
2) Le Complexe Majeur d’Histocompatibilité
La Découverte du CMH
Le polymorphisme du CMH
L’Isolement des molécules du CMH
Le Rôle des molécules du CMH
La Présentation des antigènes par les molécules du CMH de classe I
et de classe II
La Restriction
Reconnaissance de l’Ag par les
récepteurs T et B
antigène
BCR
Lymphocyte B
TCR
Lymphocyte T
Le BCR reconnaît l’Ag sous forme d’un épitope
sur la protéine native mais pas le TCR !
Reconnaissance de l’Antigène
par les Lymphocytes
Le lymphocyte B reconnaît des
antigènes natifs solubles
La reconnaissance antigénique par
le lymphocyte T nécessite une cellule
présentatrice d’antigène
Ag
BCR
Ag
TCR
CPA
Lymphocyte B
Lymphocyte T
L’Ag doit être pris en charge et apprêté par une cellule
présentatrice pour être « vu » par le TCR
capture
antigène
TCR
CPA
Lymphocyte T
cet apprêtement prend entre 2 à 4h
Une étape de dégradation
est nécessaire à l’apprêtement de l’Ag
antigène
Activation T
CPA fixée
+
peptides antigéniques
+ Chloroquine
ou anti-protéase
CPA
+
Les TCR ne
reconnaissent pas
les peptides seuls…
…mais associés à des
molécules du Complexe
Majeur d’Histocompatibilité
Lymphocyte T
peptide
TCR
peptide
Les molécules du Complexe Majeur
d’Histocompatibilité (CMH) tirent leur nom de
leur mise en évidence dans les rejets de greffe
Peter Medawar
Leucocytes
Greffe de peau
Rejet 5 j
Rejet 5 j
Rejet 10 j
Il existe à la surface des globules blancs
des antigènes qui sont responsables du rejet
d'une greffe d'un tissu tel que la peau
Mise en évidence du locus du CMH
Tumeur de A
A
Mort
A
X
B
F1 X F1
Tumeur de A
Tumeur de A
Sélection des F2
résistants
Survie
B
Tumeur de A
B
20
générations
F2 X A
F1 X F1
Expériences de G. Snell
Prix Nobel de médecine 1980
Souris congénique résistante
exprimant le CMH de B
dans un fond génétique A
Homogénisation
du fond génétique
Identification du CMH
Chez l’homme
système HLA
(Human Leucocyte Antigen) :
complexe génique sur le
chromosome 6 (6p 21.3)
classe I
Chez la souris
H-2
classe II
système H2
sur le chromosome 17
K IA IE
classe III
D
L
Les gènes de classe I codent pour des molécules du CMH de classe I
Les gènes de classe II codent pour des molécules du CMH de classe II
Polymorphisme et CMH
K
Pour un gène
…
des centaines d’allèles
d
k
b
q
s
Polymorphisme et CMH
Nomenclature :
K
d
Forme allélique
Nom du gène :
(ici le gène de classe I murin K)
Chaque individu exprime deux allèles de chacun des
gènes de classe I et II
grande Diversité allélique pour le CMH
Haplotype : Ensemble des différents allèles de gènes
de classe I et II d’un individu
Analyse sérologique du CMH chez la souris H-2:
Le sérum de souris immunisées contre des cellules de souris d'autres
souches contient des anticorps dirigés contre des antigènes de surface des
cellules immunisantes (souvent des lymphocytes).
Ces anticorps sont qualifiés d'anti H-2.
A
Leucocytes
B
sérum
AC anti-CMH de A
des AC peuvent reconnaître des antigènes présents que dans les souris A
des AC peuvent reconnaître des antigènes partagés entre les souris A et C
Jean Dausset fut le principal artisan
de la caractérisation des antigènes
d'histocompatibilité chez l'homme.
Il avait observé que des patients qui
avaient reçu un nombre important de
transfusion possédaient dans leur
sérum des anticorps capables
d'agglutiner les globules blancs
d'autres individus.
Jean Dausset et ces collègues se
sont montrés capables de déterminer
l'haplotype HLA de différents individus
selon que la capacité d'une collection
de sérums à agglutiner leurs globules
blancs.
Grâce aux AC anti-CMH on a pu immunoprécipiter les
molécules du CMH…
AC anti-CMH
Séparation des complexes Ag-AC
Electrophorèse
Autoradiographie
Marquage radioactif
des protéines de surface
Lyse
44 KDa
Précipitation des complexes
Ag-AC + protéine A
par Centrifugation
33 KDa
28 KDa
12 KDa
du gène à la protéine
Molécule de Classe I Classe II
Classe I
Molécules du CMH
6 allèles de molécules de classe I exprimés
sur toutes les cellules de l’organisme
Classe II
12 allèles (chez l’homme) de molécules de
classe II exprimés sur les CPA professionnelles
Les molécules du CMH de classe I et II
sont des récepteurs à peptides
molécule de classe I
molécule de classe II
Fixation de peptides du soi et de peptides du non soi
niche : a1-a2
Peptides endogènes
8-10 aa (ancrage N et Cterm)
niche : a1-b1
Peptides exogènes
15-25 aa
Reconnaissance des complexes CMH-peptide
CMH I-peptide
Lymphocyte T CD8+
CMH II-peptide
Lymphocyte T CD4+
à fonction cytolytique
à fonction auxilliaire
L’Ag doit être pris en charge et apprêté par une cellule
présentatrice pour être « vu » par le TCR
antigène
capture
dégradation
apprêtement peptide
antigénique
CMH
TCR
CPA
Lymphocyte T
Les antigènes protéiques capturés sont dégradés en peptides
Les peptides sont chargés sur des molécules du SOI (CMH)
Les complexes CMH-peptide Ag sont exprimés en surface
Cet apprêtement prend entre 2 à 4h
Les molécules du Complexe Majeur
d’Histocompatibilité (CMH)
Ag
Apprêtement de l’antigène et Présentation antigénique
antigène exogène
CD8+
antigène endogène
dégradation
protéolytique
peptides
Complexes
CMH-peptide
Molécules du CMH
TCR spécifique
classe I
association
et
expression
membranaire
Lymphocytes T
TCR spécifique
classe II
(CPA)
Cellule présentatrice
CD4+
Présentation d’antigènes viraux par
le CMH de classe I
Antigènes d’origine endogène = synthétisés par la cellule infectée
Présentation d’antigènes bactériens
par le CMH de classe II
Antigènes d’origine exogène à la cellule infectée
Expérience de Zinkernagel
Prix Nobel 1974
virus
Développement des lymphocytes T et B
Répertoire de Cellules T
immunocompétentes
Acquisition du TCR
Réarrangements géniques
Restriction
Tolérance
Répertoire de Cellules B
immunocompétentes
Acquisition du BCR
Réarrangements géniques
Tolérance